一种车辆控制器的控制方法、装置及汽车与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，特别是指一种车辆控制器的控制方法、装置及汽车。


背景技术：

2.目前纯电动汽车趋于智能化，越来越多的功能需求控制器被can总线报文唤醒而非kl15电；klemme是指ecu的管脚。最常用的是kl15，kl30，kl31，kl61；kl15表示发动机点火信号。也表示车钥匙扭动，启动汽车的信号。大部分ecu都需要在汽车启动状态时才能工作的。有的还会分kl15r，r表示radio，就是钥匙旋转到收音机工作的地方，但是车子还没启动，像仪表盘，门窗就是接这个信号。这个信号由zentrale elektrik(汽车内的总电箱)供电，经过保险丝引出来接到各个ecu的kl15管脚。kl30是ecu供电源，提供ecu的工作电压，一般是11v到15v。kl31是ecu接地源。kl31信号会接到汽车的公共接地端上，一般是w打头的如w4表示发动机挡板的接地端。汽车上一般会有几个公共接地端，分布在发动机，仪表盘，车底，车顶，后车厢附近，用于ecu共地，保持共地电压一致。kl61或者klemme d 是表示发动机启动信号，严格定义是指发动机连接的发电机指示灯信号。不过发电机是有发动机驱动的，所以就是表示发动机启动。
3.在控制器被报文唤醒的情况下，控制器无法休眠导致整车低压亏电。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种车辆控制器的控制方法、装置及汽车，从而可以使得控制器在被唤醒的情况下，可以及时上电，也可以在休眠时，及时下电，避免整车亏电的情况发生。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
6.一种车辆控制器的控制方法，应用于位于车辆的网络中的第一控制器，所述方法包括：
7.所述第一控制器根据本地唤醒事件唤醒后，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息；
8.在接收到至少一个第二控制器根据所述唤醒消息反馈的唤醒应答消息后，且在所述网络激活后，通过所述网络向应用发送报文；
9.在收到所述应用根据所述报文确定所述第一控制器需要休眠时，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
10.可选的，车辆控制器的控制方法，还包括：在未接收到至少一个第二控制器的唤醒应答消息时，再次向所述至少一个第二控制器发送唤醒消息，直到收到所述至少一个第二控制器反馈的唤醒应答消息。
11.可选的，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息，包括：
12.第一控制器以及至少一个第二控制器，按照网络中控制器的网络地址的大小顺序，依次向后一个控制器发送唤醒消息，使得所述唤醒消息形成一个报文环消息。
13.可选的，车辆控制器的控制方法，还包括：如果所述报文表示所述第一控制器有功能需求，接收所述应用按照所述功能需求为所述第一控制器执行的上电流程的反馈的结果。
14.可选的，车辆控制器的控制方法，在收到所述应用根据所述报文确定所述第一控制器需要休眠时，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电包括：
15.如果所述报文表示所述第一控制器没有功能需求，接收所述应用发送的休眠请求；
16.在收到所述至少一个第二控制器的休眠应答消息后，等待网络关闭；
17.在确定网络关闭后，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
18.本发明的实施例还提供一种车辆控制器的控制装置，应用于位于车辆的网络中的第一控制器，所述装置包括：
19.收发模块，用于根据本地唤醒事件唤醒后，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息；在接收到至少一个第二控制器根据所述唤醒消息反馈的唤醒应答消息后，且在所述网络激活后，通过所述网络向应用发送报文；在收到所述应用根据所述报文确定所述第一控制器需要休眠时，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
20.可选的，所述收发模块还用于：在未接收到至少一个第二控制器的唤醒应答消息时，再次向所述至少一个第二控制器发送唤醒消息，直到收到所述至少一个第二控制器反馈的唤醒应答消息。
21.可选的，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息，包括：
22.第一控制器以及至少一个第二控制器，按照网络中控制器的网络地址的大小顺序，依次向后一个控制器发送唤醒消息，使得所述唤醒消息形成一个报文环消息。
23.可选的，所述收发模块还用于：如果所述报文表示所述第一控制器有功能需求，接收所述应用按照所述功能需求为所述第一控制器执行的上电流程的反馈的结果。
24.可选的，所述收发模块还用于：如果所述报文表示所述第一控制器没有功能需求，接收所述应用发送的休眠请求；在收到所述至少一个第二控制器的休眠应答消息后，等待网络关闭；在确定网络关闭后，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
25.本发明的实施例还提供一种汽车，包括至少一个控制器以及连接所述至少一个控制器的网络，各控制器通过所述网络通信，所述汽车还包括：如上所述的车辆控制器的控制装置。
26.本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
27.本发明的上述方案，通过第一控制器根据本地唤醒事件唤醒后，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息；在接收到至少一个第二控制器根据所述唤醒消息反馈的唤醒应答消息后，且在所述网络激活后，通过所述网络向应用发送报文；从而可以使得控制器在有功能需求时，可以及时上电，在没有功能需求时，及时下电，避免控制器无法休眠导致的整车亏电的情况。
附图说明
28.图1是本发明的实施例中车辆控制器的控制方法的流程示意图；
29.图2是本发明的实施例中ecu控制器上电的流程示意图；
30.图3是本发明的实施例中ecu控制器下电的流程示意图；
31.图4是本发明的实施例中应用层的上下电控制流程示意图。
具体实施方式
32.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
33.如图1所示，本发明的实施例提出一种车辆控制器的控制方法，应用于位于车辆的网络中的第一控制器，所述方法包括：
34.步骤11，所述第一控制器根据本地唤醒事件唤醒后，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息；
35.步骤12，在接收到至少一个第二控制器根据所述唤醒消息反馈的唤醒应答消息后，且在所述网络激活后，通过所述网络向应用发送报文。
36.步骤13，在收到所述应用根据所述报文确定所述第一控制器需要休眠时，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
37.本发明的该实施例，通过上述方案而可以使得控制器在有功能需求时，可以及时上电；在没有功能需求时，及时下电，避免控制器无法休眠导致的整车亏电的情况。
38.本发明的一可选的实施例中，车辆控制器的控制方法，还可以包括：
39.步骤14，在未接收到至少一个第二控制器的唤醒应答消息时，再次向所述至少一个第二控制器发送唤醒消息，直到收到所述至少一个第二控制器反馈的唤醒应答消息。通过重复发送唤醒消息，保证网络中的所有控制器能够被唤醒。
40.本发明的一可选的实施例中，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息，包括：
41.第一控制器以及至少一个第二控制器，按照网络中控制器的网络地址的大小顺序，依次向后一个控制器发送唤醒消息，使得所述唤醒消息形成一个报文环消息。
42.例如，每个控制器发送特定的网络管理报文，网络管理报文由地址数值较小的控制器发送至地址数值较大的控制器，其中地址数值最大的控制器发送给地址数值最小的控制器，以令牌环的形式依次进行传递，该报文为ring message(报文环消息)；若某个控制器需要申请加入网络，需要发送alive message(唤醒消息或者激活消息)，其他控制器收到alive message重新建立逻辑环。
43.本发明的一可选的实施例中，车辆控制器的控制方法，还可以包括：
44.步骤15，如果所述报文表示所述第一控制器有功能需求，接收所述应用按照所述功能需求为所述第一控制器执行的上电流程的反馈的结果。
45.具体的，控制器被网络唤醒后，进入初始化状态，在该状态中控制器完成网络激活后能够正常收发应用报文，控制器应用层软件根据收到的应用报文判断自身是否存在功能需求。若有功能需求，应用层软件跳出初始化状态，按照功能需求执行上电流程。
46.本发明的一可选的实施例中，车辆控制器的控制方法，在收到所述应用根据所述报文确定所述第一控制器需要休眠时，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电包
括：
47.步骤131，如果所述报文表示所述第一控制器没有功能需求，接收所述应用发送的休眠请求；
48.步骤132，在收到所述至少一个第二控制器的休眠应答消息后，等待网络关闭；
49.步骤133，在确定网络关闭后，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
50.具体的，若无功能需求，应用层软件停留在初始化状态并将”无功能需求标志位”置位，底层软件收到“无功能需求标志位”后，发送网络管理报文sleep ind请求休眠，此时控制器等待网络管理的网段其他控制器的网络管理报文sleep ack(休眠应答)确认睡眠，收到sleep ack确认睡眠后，底层软件停发应用报文并将”网络休眠标志位”置位，应用层软件在初始化状态收到”网络休眠标志位”后跳转到网络管理下电状态，等待1.5s之后控制器完全掉电。该方法可以帮助带网络管理的控制器实现更多的需要报文唤醒功能，并保证整车无功能需求后及时下电休眠，避免控制器无法休眠导致整车低压亏电。
51.下面结合具体的控制器实例，说明上述方法的具体实现过程，以ecu(电子控制单元)控制器为例，如图2所示，为控制器的上电控制流程：
52.1)ecu a被本地事件唤醒；
53.2)为了唤醒网络上其他ecu，ecu a完成初始化后发送alive message(唤醒消息或者激活消息)。此报文会唤醒ecu b和ecu c，伺候ecu b和ecu c开始进行初始化；
54.3)此过程中若ecu a未收到其他ecu的alive message的应答，ecu a则重复发送alive message，直到收到ecu b或ecu c回复的alive message；
55.4)在ecu a/b/c发送alive message后，等待控制器网络激活后要求能够发送应用报文。
56.如图3所示，为控制器的下电控制流程：
57.1)网络关闭之前，所有ecu应同步进入等待睡眠状态，等待睡眠状态是网络关闭的必要条件。
58.2)网络启动后ecu能够整车发送和接受can报文，包括网络管理报文和应用报文；
59.3)当ecu睡眠条件全部满足后会将所有发送ring报文的sleep ind置位；
60.4)当所有ecu的睡眠条件全部满足以后，网络中其中一个ecu会将ring报文中的sleep ack置位；
61.5)网络中所有ecu接收到sleep ack置位的ring报文后，应立即停止网络管理报文和应用报文的发送，进入等待睡眠的状态；
62.6)如果在进入等待睡眠状态的1.5s内，ecu没有检测到中断事件，即本地唤醒事件或收到sleep ind为0的ring报文，将会立即进入网络关闭状态，在网络关闭的状态下，ecu禁止报文的发送和接收；
63.7)如果之后ecu被本地时间或远程事件唤醒，则需要重新发送alive报文进行建环，执行网络管理启动流程。
64.本发明的上述实施例，利用应用层软件判断控制器功能需求，通过与底层软件交互来实现网络管理的建环、请求休眠、确认休眠等工作，保证控制器在无功能需求的情况下能够按照网络管理的要求进行报文停发及下电；该方法可以帮助带网络管理的控制器实现更多的需要报文唤醒功能，并保证整车无功能需求后及时下电休眠，避免控制器无法休眠
导致整车低压亏电。
65.其中，网络管理的通信机制如下：每一个参与网络管理的控制器都有一个特定的网络管理地址。每个控制器发送特定的网络管理报文，网络管理报文由地址数值较小的控制器发送至地址数值较大的控制器，其中地址数值最大的控制器发送给地址数值最小的控制器，以令牌环的形式依次进行传递，该报文为ring message；若某个控制器需要申请加入网络，需要发送alive message，其他控制器收到alive message重新建立逻辑环；
66.若控制器自身已无功能需求且满足自身休眠条件时，控制器将ring message中的sleep ind置位，以通知该网段中其他网络节点。若该网段中所有控制器均将ring message中的sleep ind置位，最后一个设置sleep ind置位的控制器将ring message中sleep ack置位，网段中所有控制器接收到sleep ack置位的ring message后，同步进入等待休眠的状态；在进入等待休眠的状态后1.5s内，网络中所有控制器没有检测到中断事件，将同步进入睡眠状态。
67.上述提到的网络管理报文包括三种类型：
68.1、alive message：控制器上电或唤醒后，如果需要请求网络通信则发送alive报文声明自身在线并建立逻辑环；
69.在逻辑环运行过程中，若控制器检测到自己被跳过，则发送alive message报文以重新加入并重新建立逻辑环；
70.2、ring message：控制器正常运行状态，所有控制器依次发送ring message报文形成逻辑环通讯；若各控制器请求休眠或确认休眠时，将ring message报文中的sleep ind或sleep ack置位；
71.3、limphome message：若控制器连续发送或接收到故障则进入limphome状态，发送limphome报文。
72.如图4所示，应用层软件网络唤醒上下电：
73.控制器被网络唤醒后，进入初始化状态，在该状态中控制器完成网络激活后能够正常收发应用报文，控制器应用层软件根据收到的应用报文判断自身是否存在功能需求。
74.1)若有功能需求，应用层软件跳出初始化状态，按照功能需求执行上电流程；
75.2)若无功能需求，应用层软件停留在初始化状态并将”无功能需求标志位”置位，底层软件收到“无功能需求标志位”后，发送网络管理报文sleep ind请求休眠，此时控制器等待网络管理的网段其他控制器的网络管理报文sleep ack确认睡眠，收到sleep ack确认睡眠后，底层软件停发应用报文并将”网络休眠标志位”置位，应用层软件在初始化状态收到”网络休眠标志位”后跳转到网络管理下电状态，等待1.5s之后控制器完全掉电。
76.本发明的上述实施例，通过控制器底层软件和应用层软件结合的方法来实现具体网络管理功能；通过应用层软件来判断整车的功能需求，通过底层软件实际控制网络管理报文收发，做到分工合理，既符合网络管理的标准又能够高效的实现网络管理的功能需求；能有效识别整车功能需求对于报文收发的控制，保证报文的收发与整车功能需求同步；并通过网络管理协同其他控制器同睡同醒，保证整车有功能需求即被唤醒，无功能需求即休眠，避免整车出现控制器报文收发异常带来的无法休眠的现象。
77.与上述方法实施例对应的，本发明的实施例还提供一种车辆控制器的控制装置，应用于位于车辆的网络中的第一控制器，所述装置包括：
78.收发模块，用于根据本地唤醒事件唤醒后，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息；在接收到至少一个第二控制器根据所述唤醒消息反馈的唤醒应答消息后，且在所述网络激活后，通过所述网络向应用发送报文；在收到所述应用根据所述报文确定所述第一控制器需要休眠时，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
79.可选的，所述收发模块还用于：在未接收到至少一个第二控制器的唤醒应答消息时，再次向所述至少一个第二控制器发送唤醒消息，直到收到所述至少一个第二控制器反馈的唤醒应答消息。
80.可选的，向所述网络中的至少一个第二控制器发送唤醒消息，包括：
81.第一控制器以及至少一个第二控制器，按照网络中控制器的网络地址的大小顺序，依次向后一个控制器发送唤醒消息，使得所述唤醒消息形成一个报文环消息。
82.可选的，所述收发模块还用于：如果所述报文表示所述第一控制器有功能需求，接收所述应用按照所述功能需求为所述第一控制器执行的上电流程的反馈的结果。
83.可选的，所述收发模块还用于：如果所述报文表示所述第一控制器没有功能需求，接收所述应用发送的休眠请求；在收到所述至少一个第二控制器的休眠应答消息后，等待网络关闭；在确定网络关闭后，所述第一控制器以及至少一个第二控制器下电。
84.需要说明的是，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
85.本发明的实施例还提供一种汽车，包括至少一个控制器以及连接所述至少一个控制器的网络，各控制器通过所述网络通信，所述汽车还包括：如上所述的车辆控制器的控制装置。
86.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。